碳酸钙的定义
碳酸钙是一种无机化合物，是石灰岩石（简称石灰石）的主要成分，其分子式为CaCO3，分子质量为100.09。其中氧化钙(CaO)占56.03%，二氧化碳（CO2）占43.97%。
碳酸钙的分类
1、按生产方法分类
根据碳酸钙生产方法的不同，可以将碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和活性碳酸钙。
（一）、轻质碳酸钙 又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分是氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水，干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4～2.8mL/g），比重质碳酸钙的沉降体积（1.1～1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。
（二）、重质碳酸钙 简称重钙，是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。
（三）、活性碳酸钙 又称改性碳酸钙，表面处理碳酸钙，胶质碳酸钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重质活性钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用，即所谓的“活性”，所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。
2、按粉体粒径分类
碳酸钙产品是一种粉体，根据碳酸钙粉体平均粒径（d）的大小，可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙（d>5um）、微粉碳酸钙(0.1um<d≤5um)、微细碳酸钙（0.1um<d≤1um）、超细碳酸钙（0.02um<d≤0.1um）和超微细碳酸钙（d≤0.02um）。
（1）、轻质碳酸钙的粉体特点
a．颗粒形状规则，可视为单分散粉体，但可以是多种形状，如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。
b.粒度分布狭窄。
c.粒径小，平均粒径一般为1～3um。要确定轻质碳酸钙的平均粒径，可用三轴粒径中的短轴粒径作为表观粒径，再取中粒径作为平均粒径。以后除说明外，平均粒径，即指平均短轴粒径。
（2）、重质碳酸钙的粉体特点
a. 颗粒形状不规则，是多分散粉体。
b. 粒径分布较宽。
c. 粒径大，平均粒径一般为5～10um。要确定重质碳酸钙的平
均粒径，需要测定粒径分布函数和诸如颗粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简单的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度，计算几何平均粒径作为表观粒径，再取中位粒径作为平均粒径。
（3）、活性碳酸钙的平均粒径取为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的平均粒径。
3．按微观排列分类
根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律，可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。
4．按结晶形状分类
根据碳酸钙结晶形状的不同，可将轻质碳酸钙分为纺锤形碳酸钙、立方形碳酸钙、针形碳酸钙、链形碳酸钙、球形碳酸钙、片形碳酸钙和四角柱形碳酸钙。这些不同结晶的碳酸钙可由控制反应条件制得。重质碳酸钙则为不规则形碳酸钙。活性碳酸钙的形状一般为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的形状。
碳酸钙的性质
1．物理性质
（a）密度 各种碳酸钙的同质异构体的密度不同。密度平均值为2.710g/cm³，霰石为2.929g/cm³，球霰石为2.650g/cm³。
（b）硬度 方解石的莫氏硬度为3，霰石的约为3.5～4。
（c）强度 只可测出方解石根据直径d(mm)不同，经多大力p(kgf=9.8N)就压碎。直径在0.1～2mm之间时关系为p=0.95d+0.091d²。
（d）分解温度 在常压下，方解石的分解温度为898℃，霰石的分解温度为825℃，球霰石则在温度升到分解温度之前已转变为方解石，所以球霰石的分解温度不存在。
（e）熔点 在较大的压力范围内，方解石在温度升到熔点之前已分解为氧化钙和二氧化碳，所以在较大压力范围内，方解石的熔点不存在。当压力为10.4Mpa时，方解石的熔点为1339℃。由于霰石在高温高压下会转变成方解石，所以霰石的熔点不存在。球霰石是不稳定型，其熔点也不存在。
（f）浓度积、溶解度和PH值 各种碳酸钙的同质异构体的浓度积是相同的。在25℃时，碳酸钙在水中的浓度积为8.7×10ˉ9。碳酸钙在冷水（25℃）和热水（100℃）中的溶解度（100克水中溶解克数）分别为0.0014和0.0020。在常温下，碳酸钙水溶液的PH值为9.5～10.2。水中如溶解有二氧化碳，则碳酸钙的溶解度会增大。在常温下，在被空气饱和的水中，碳酸钙水溶液的PH值为8.0～8.6。
（g）热膨胀系数 方解石的热膨胀系数取决于测量的方向。在常温下，平行于c轴方向的热膨胀系数约为2.5×10ˉ6℃ˉ¹，垂直于c轴方向的热膨胀系数约为5×10ˉ6℃ˉ¹，而垂直于菱面体晶格的热膨胀系数约为11×10ˉ6℃ˉ¹在常温下，霰石在晶轴a、b和c方向的热膨胀系数αa、αb和αc约为10×10ˉ6℃ˉ1、16×10ˉ³℃ˉ1和32×10ˉ³℃ˉ1
（h）比热容 方解石和霰石在普通温度和较高温度下的比热容差别不大，在1200℃以内的平均定压比热容Cp=0.8257+0.000762KJ/(kg· k)
2．化学性质
(1)在常压下加热到898℃（方解石）或825℃（霰石）时，碳酸钙将分解成氧化钙（Ca0）和二氧化碳（CO2）:
CaCO3===CaO+CO2↑
(2)碳酸钙几乎与所有的强酸发生反应，生成相应的钙盐，同时放出二氧化碳。如：
CaCO3+2HcL===CO2+CaCL2+H2O
(3)碳酸钙在含二氧化碳的水中的溶解度比在无二氧化碳的水中高得多，这是因为这时碳酸钙生成了比较易溶的碳酸氢钙（Ca(HCO3)2）:
CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
(4)碳酸钙可以形成6个水的水含物CaCO3•6H2O,可通过往单蔗糖钙溶液中通入CO2而制得。普通碳酸钙则不形成水合物。
(5)除酸以外,许多腐蚀性物质都不能腐蚀或者只能缓慢地腐蚀碳酸钙。
轻质活性钙的制造过程
轻质活性钙的定义和分类
活性碳酸钙，又称改性碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重质碳酸钙进行表面改性而制得。表面改性剂一般是具有两亲基团的有机物（如高级脂肪酸、表面活性剂、偶联剂等）。经表面改性剂改性后的碳酸钙一般具有粒径小、吸油值低、分散性好、能补强等优点，但主要的优点是具有补强性，即所谓的“活性”，所以习惯上将改性碳酸钙均称为活性碳酸钙，将改性过程称为活化过程。
根据活性碳酸钙所用原料的不同，可将活性碳酸钙分为活性轻质（沉淀）碳酸钙和活性重质碳酸钙。根据活性碳酸钙粒径的大小，可将活性碳酸钙分为活性普通碳酸钙、活性微细碳酸钙和活性超细碳酸钙。根据表面改性剂的不同，可将活性碳酸钙分为各种反应的活性碳酸钙。
活化原理
水和油是互不相溶的，因为水是无机物，油是有机物。尽管精心振荡混合，它们最终还是会分成两层。水在下，油在上。但如果将表面活性剂加到水和油的混合溶液中，表面活性剂的亲水基与水分子结合，亲油基和油分子结合，这样通过表面活性剂的“桥梁”作用，把本来互不相溶的水和油融合在一起，使水滴可以稳定地分散在油中或油滴可以稳定地分散在水中。
对于碳酸钙（固体无机物）和高聚物（橡胶和塑料等，固体有机物），也可以通过具有两亲基团的有机物（表面改性剂，即高级脂肪酸、表面活性剂、偶联剂等）的“桥梁”作用，把它们融合在一起，使碳酸钙更好地分散在高聚物中，并具有一定的补强性。
活化原理即活性碳酸钙的生产原理，就是要将表面改性均匀地涂覆到碳酸钙颗粒的表面，使碳酸钙表面有一层表面改性剂的单分子层，表面改性剂的亲水基团与碳酸钙表面进行类似化学键的结合，表面改性剂的亲油基团则定向排列于活性碳酸钙的表面。
